高層建筑自動噴淋噴頭布置中常見問題分析

雷鳴

摘 要：自動噴淋系統(tǒng)是建筑工程中不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一，能夠發(fā)揮滅火、控火等作用，保護高層建筑的安全，達到及時安全消防的目的。然而，高層建筑自動噴淋系統(tǒng)施工中最關(guān)鍵是要科學(xué)布置噴頭。本文分析了噴頭布置中的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；自動噴淋噴頭；布設(shè)；問題；對策

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A

自動噴淋滅火系統(tǒng)在整個建筑工程中占據(jù)重要且關(guān)鍵的地位，自動噴淋系統(tǒng)施工中，最重要的是進行噴頭設(shè)計，實際施工要切實參照相關(guān)的技術(shù)規(guī)程與規(guī)范，而且要善于利用新技術(shù)、新科技，掌握好噴頭壓力、噴頭間距等，這樣才能確保施工安全。

1.噴頭壓力以及安裝間距

按照特殊規(guī)范中的規(guī)定，噴頭壓力一般應(yīng)達到98kPa，如果根據(jù)此壓力數(shù)值進行噴頭設(shè)計，就要套用該規(guī)范系統(tǒng)中的一系列數(shù)據(jù)，相反，則需要對相關(guān)數(shù)據(jù)加以計算，確保其達到相關(guān)規(guī)范中的規(guī)定，條款中也說明了，噴頭間距的控制應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)中水壓大小，水壓數(shù)值會在一定程度上影響到噴頭設(shè)置的距離與安裝數(shù)量，甚至關(guān)系到成本投入量，現(xiàn)實設(shè)計過程中應(yīng)該參照實際需求來設(shè)計，要科學(xué)地設(shè)計水壓，從而達到現(xiàn)實需求，進而根據(jù)噴頭的工作壓力來有針對性地確定相鄰噴頭之間的距離。

對于高層建筑工程來說，噴頭的設(shè)計與安裝通常受到多種因素的影響，例如：建筑空間面積、房屋形狀、空調(diào)風(fēng)口、燈具位置、建筑物的裝飾風(fēng)格等。

例如：房屋整體形狀若為正方形，則應(yīng)該根據(jù)中危等級的相關(guān)要求，將間距設(shè)計成3.6m，保護面積適合為：12.5m2，該標準具有一定的難度和挑戰(zhàn)性。因為高層建筑工程單層較高、形成了眾多的功能分區(qū)，為了預(yù)防每個單層空間出現(xiàn)超壓問題，則適合進行減壓處理，只有這樣才能最大程度地提升底層環(huán)境中的噴頭的工作壓力，擴大噴頭間距，拓展其保護面積。表1為危險噴水狀態(tài)下，噴頭壓力、保護面積、間距等的數(shù)據(jù)對比。

高層建筑工程中，如果其中各層以及若干層無法依照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程等中所設(shè)定的間距、保護面積數(shù)值等進行設(shè)計，則應(yīng)該按照最不利作用面積下噴頭需要達到的流量、壓力等來計算，得出最合適的間距大小以及噴頭的工作壓力，這樣才能最大程度上確保噴頭在特定范圍內(nèi)進行噴水。

按照特定的自動噴水系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，將噴頭之間的距離分別設(shè)計為：3.5m，3m，按照這兩個數(shù)值來進行布水試驗，同時，將噴頭保護面積誤差控制在20%為限，則可以計算出：噴頭最合適的布設(shè)間距為3.94m，也就是要控制在4m以下，這樣才能最大程度地確保噴頭工作壓力。

2.噴淋泵的流量設(shè)計

噴淋泵的流量設(shè)計也是噴淋噴頭設(shè)計工作的重要組成部分，實際設(shè)計中需要工作人員先分析出噴淋系統(tǒng)所處環(huán)境的安全狀態(tài)、危險程度等，假設(shè)一切噴頭都有著相同的運行壓力以及流量，噴淋泵的設(shè)計流量=噴水強度×噴水面積。實際噴淋泵選配過程中，應(yīng)該嚴格依照設(shè)計規(guī)程中的規(guī)定來選配設(shè)計流量，并以此流量為基數(shù)來和特定的安全系數(shù)做乘積，以此來確保當火災(zāi)事故發(fā)生時，噴淋系統(tǒng)能夠提供充足的水量達到滅火的目標。

3.管徑設(shè)計

為了確保噴水系統(tǒng)能更加均勻、定量地噴水，就必須對管徑尺寸做出科學(xué)、合理地設(shè)計，切忌毫無依據(jù)地擴大管徑，而是要從確保噴淋系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行等角度出發(fā)來進行科學(xué)設(shè)計。同時，還要盡量控制水泵裝機的容量，控制下層系統(tǒng)的超壓值，又要注重消防水量的控制。表2為各個管徑大小下的噴頭數(shù)量統(tǒng)計。

按照相關(guān)規(guī)程中的規(guī)定，支管所掌控的噴頭數(shù)量要控制在8個以內(nèi)，當作用范圍內(nèi)噴頭之間距離為3.6m時，其運行壓力則達到98kPa，作用面積的形狀如果為四邊相等的形狀，就需要開啟16個噴頭，單個支管對應(yīng)的噴頭數(shù)則為4個，為了達到經(jīng)濟性的目標，單個支管的管徑值不能超過50mm，具體可以通過下表中管道流速、支管水頭損失等計算得出。參照作用面積法進行計算，如果不同噴頭流量相對一致，這樣主干管流量僅受分支管影響，特別是分支管的管徑大小對水力值的影響。

4.自動噴淋噴頭的布設(shè)標準

對于高層建筑來說，自動化噴淋系統(tǒng)的噴頭通常采取兩大布設(shè)方式，具體為：閉式與開式，前者屬于釋放機構(gòu)組件，一般采用以下幾大安裝模式：直立安裝、下垂安裝、吊頂安裝等，后者則一般包括開啟式安裝、噴霧噴頭等。自動噴淋噴頭安裝的一大作用就是防范火災(zāi)，確保火險時建筑內(nèi)部各個角落都能獲得充足的噴水量，達到保護的目標。為了達到這一目的，可以從以下3種情況剖析噴頭的布設(shè)，具體為：

（1）正方形：X=B=2Rcos45°

（2）矩形：≤2R

（3）菱形：A=4Rcos30°sin30°

B=2Rcos30°cos30°

實際的噴頭布設(shè)需要和障礙物之間保持一定的距離，可以展開分析：

第一，直立噴頭和通風(fēng)管的距離；

直立噴頭和梁以及通風(fēng)管的水平距離a>0.45，對應(yīng)的垂直距離b>0.55，如圖1所示。

第二，梁、通風(fēng)管、排水管之類的障礙物寬度如果超過1.2m，則要在它們的下部安裝噴頭，如圖2所示。

要嚴格參照民用建筑消防法規(guī)的相關(guān)規(guī)定來對自動噴淋系統(tǒng)的用水量進行科學(xué)設(shè)計，按照其中的要求，一般的高層建筑物，用水量要達到大概23L/s～26L/s，用水量稍有下降，對于高層建筑工程來說很可能出現(xiàn)超壓問題，應(yīng)該適度地增加用水量，從26L/s上升至30L/s，這樣能夠最大程度地延長用水時間。

結(jié)語

高層建筑自動噴淋系統(tǒng)在實際設(shè)計與布置過程中要注意多種問題，必須要按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)程以及相關(guān)的法律規(guī)定，來科學(xué)把握噴頭間距，合理設(shè)計噴淋泵的流量，根據(jù)所布設(shè)噴頭的要求等來計算出主動噴淋系統(tǒng)中的水力，以此來確保噴淋系統(tǒng)施工質(zhì)量。

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